本发明属于木材加工,具体涉及一种人造板的成型工艺。
背景技术:
1、热压机是人造板成型工艺中用来将多层坯料(或碎料)在胶粘剂的作用下,通过加热加压形成较厚的整体坯料的一种设备,其主要工作部件是加热板,一台热压机往往有数块或数十块热压板,这些热压板在机械力的作用下可上下运动,对充填在两块热压板件的多层坯料加压,在加压的同时,热压板本身又作为一个热导体,将高温热能传给受压的坯料,使两压板之间的多层坯料在受压的同时又被加热。
2、现行的热压机中供给热压板高温热能的一般为用天然气对锅炉(模温机)内的导热油(介质)加热,通过循环泵加压经管道输送到热压板,使热压板具备必要的工作温度。但是,我国天然气依靠大量进口,燃烧时产生大量的co2、nos等有害气体,且锅炉(模温机)炉体、排气口、循环泵、管道、阀门等对热量的损失大,热能利用率在45%左右。同时大量的安全事故都与之相关。实验室或者小批量生产常采用电阻丝、发热管对压板进行加热,易氧化、使用寿命短,在使用的过程中,容易出现问题,耽误生产,成本大,而且热电转换率比较低、发热速度慢,这也造成了本领域内使用电阻丝、发热管为压板加热的方式的极少,不利用工业化的生产应用。
技术实现思路
1、针对目前存在的技术问题,本发明提供了一种人造板的成型工艺,采用石墨烯材料通电发热的方式为人造板成型工艺提供热量,发热速度快、热利用率高,能耗低,安全、环保节能,可从根本上解决人造板生产行业高能耗、高污染、高安全风险的现状。
2、本发明的技术方案如下:
3、一种人造板的成型工艺,其成型工艺主要为:将多层坯料在粘合剂的作用下,进行加热加压,加热方式是采用石墨烯材料通电发热的方式提供热量,所述石墨烯材料为石墨烯晶体或石墨烯丝束。
4、优选地,石墨烯的晶体粒度≤3微米,纯度≥98%。
5、优选地,石墨烯材料以100~300g/m2设置。
6、石墨烯发热材料具有极好的热传导性能,石墨烯在室温下载流子(导电离子)为15000cm/(v·s),超出硅材料的十倍,是目前已知载流子迁移率最高的物质锑化铟(nsb)的两倍以上。石墨烯材料发热需要通电,在石墨烯发热层两端电极通电的情况下,电热层中的碳分子在电阻中产生声子、离子和电子,产生的碳分子团之间相互摩擦、碰撞而产生热能,也被称为布朗运动,碰撞产生的热能又通过控制波长在5-14微米的远红外线以平面方式均匀地辐射出来;石墨烯材料有效电热能总转换率达99.5%以上,同时加上石墨烯材料的超导性,可保证发热性能稳定。本发明通过石墨烯发热层的瞬时发热特性,将电能转化为热能,避免传统导热油等提供热量方式的能耗高、危险性高、热转换效率低、成本大、污染环境等问题,避免了电阻丝、发热管等提供热量方式的使用寿命短、容易出现故障、发热慢、热转化效率低、成本大等问题。
7、优选地,石墨烯材料通电发热方式具体采用的设备为热压机加热装置,加热装置设置在热压机上,加热装置依次包括第一保护板、第一绝缘层、石墨烯发热层、第二绝缘层、第二保护板;石墨烯发热层的两端通过导线连接控制系统,石墨烯发热层上设置测温元件,测温元件通过导线连接控制系统。
8、进一步优选地,第一绝缘层、第二绝缘层均采用绝缘胶,绝缘电阻为0.5mω/kv~1mω/kv,耐高温300℃以上,以100~300g/m2设置。
9、进一步优选地,第一保护板、第二保护板均为金属导热材料。更为优选地,第一保护板、第二保护板的厚度均≥15mm。
10、进一步优选地,第一保护板和第二保护板对向面分别设置有凹槽,凹槽中设置第一绝缘层、石墨烯发热层和第二绝缘层,第一保护板和第二保护板与石墨烯发热层之间设置第三绝缘层;所述第一保护板和第二保护板的凹槽侧壁上分别设置半通孔,共同组成通孔;所述第一保护板和第二保护板连接,石墨烯发热层连接的导线和测温元件连接的导线穿过第三绝缘层、上、下金属导热板上的通孔连接控制系统。
11、更为优选地,通孔仅设置在加热装置一端时,第一保护板和第二保护板的凹槽的侧壁上分别设置半槽,共同组成预设线槽,预设线槽中设置导线,预设线槽与通孔连通。
12、本发明提供的一种人造板的成型工艺,采用石墨烯材料通电发热替代传统的加热方式,避免产生co、co2、nos等有害气体,避免了环境污染;采用石墨烯材料通电发热,提高了热能利用率,综合热能利用率达到85%以上;采用本发明提供的加热装置,可以瞬时发热,有效提高了工作效率,提高产能;无需专职技术人员维护锅炉、无需定期更换和补充导热油,提高了效率,节省了人力、物力;特别是近年来国家大力发展绿电,电价下降而天然气价格每年上涨,使用本发明的热压机可节约成本35%以上;由于不使用锅炉、压力管道和天然气,消除了安全隐患,降低了危险系数;相对于传统的导热油、电阻丝、发热管等提供热量的方式,提高了供热速度,提高了热转换效率,减少成本,提高了使用寿命,提高了生产效率,避免了安全事故的发生,提高了安全系数,有利于工业化的生产;该加热装置可根据需要制造出不同规格(如4×8英尺、4×9英尺、5×8英尺);该热压机用的加热装置经过3000小时连续试验,设备运行正常,使用寿命长。
13、本发明提供的一种人造板的成型工艺,采用石墨烯材料通电发热的方式为人造板的成型提供热量,发热速度快、热利用率高,能耗低,安全、环保节能,可从根本上解决人造板生产行业高能耗、高污染、高安全风险的现状,有利用工业化的生产应用。
1.一种人造板的成型工艺,其成型工艺主要为:将多层坯料在粘合剂的作用下,进行加热加压,其特征在于,所述加热方式是采用石墨烯材料通电发热的方式提供热量,所述石墨烯材料为石墨烯晶体或石墨烯丝束。
2.根据权利要求1所述的一种人造板的成型工艺,其特征在于,所述石墨烯的晶体粒度≤3微米,纯度≥98%。
3.根据权利要求1所述的一种人造板的成型工艺,其特征在于,所述石墨烯材料以100~300g/m2设置。
4.根据权利要求1所述的一种人造板的成型工艺,其特征在于,所述石墨烯材料通电发热方式具体采用的设备为热压机加热装置(9),加热装置(9)设置在热压机上,所述加热装置(9)依次包括第一保护板(1)、第一绝缘层(2)、石墨烯发热层(3)、第二绝缘层(4)、第二保护板(5);石墨烯发热层(3)的两端通过导线连接控制系统;石墨烯发热层(3)上设置测温元件,测温元件通过导线连接控制系统。
5.根据权利要求1所述的一种人造板的成型工艺,其特征在于,所述第一绝缘层(2)、第二绝缘层(4)均采用绝缘胶,绝缘电阻为0.5mω/kv~1mω/kv,耐高温300℃以上,以100~300g/m2设置。
6.根据权利要求1所述的一种人造板的成型工艺,其特征在于,所述第一保护板(1)、第二保护板(5)均为金属导热材料。
7.根据权利要求6所述的一种人造板的成型工艺,其特征在于,所述第一保护板(1)、第二保护板(5)的厚度均≥15mm。
8.根据权利要求1所述的一种人造板的成型工艺,其特征在于,所述第一保护板(1)和第二保护板(5)对向面分别设置有凹槽(6),凹槽(6)中设置第一绝缘层(2)、石墨烯发热层(3)和第二绝缘层(4);所述第一保护板(1)和第二保护板(5)的凹槽(6)侧壁上分别设置半通孔,共同组成通孔(8);所述第一保护板(1)和第二保护板(5)连接。
9.根据权利要求8所述的一种人造板的成型工艺,其特征在于,所述第一保护板(1)和第二保护板(5)与石墨烯发热层(3)之间设置第三绝缘层。
10.根据权利要求8所述的一种人造板的成型工艺,其特征在于,所述通孔(8)仅设置在加热装置(9)一端时,第一保护板(1)和第二保护板(5)的凹槽(6)的侧壁上分别设置半槽,共同组成预设线槽(7),预设线槽(7)与通孔(8)连通。
